Zadania maturalne z chemii

1111

Matura Maj 2016, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 13. (1 pkt)

Miareczkowanie Podaj/wymień

Przeprowadzono doświadczenie, podczas którego do 10 cm³ wodnego roztworu wodorotlenku sodu dodawano kroplami wodny roztwór pewnego elektrolitu o stężeniu c_m = 0,1 mol · dm^–3, mierząc pH mieszaniny reakcyjnej. Przebieg doświadczenia zilustrowano schematem.

Opisane doświadczenie jest przykładem miareczkowania alkacymetrycznego (kwasowo-zasadowego), które polega na dodawaniu z biurety roztworu, nazywanego titrantem, do kolby z próbką, nazywaną analitem. W miareczkowaniu wykorzystuje się stechiometryczną zależność między substancjami obecnymi w analicie i titrancie.
Odczytana z wykresu wartość pH roztworu otrzymanego po zmieszaniu roztworów zawierających stechiometryczne ilości reagentów jest równa 7.

Uzupełnij poniższe zdania. Podkreśl właściwy odczyn roztworu, a w miejsca kropek wpisz odpowiednie wzory związków.

Można stwierdzić, że otrzymany roztwór, który powstał po zmieszaniu roztworów zawierających stechiometryczne ilości reagentów, miał odczyn (kwasowy / obojętny / zasadowy) oraz że analitem był wodny roztwór . Informacje te pozwalają na jednoznaczny wybór spośród wodnych roztworów elektrolitów:

HCOOH (aq)

CH₃COOH (aq)

HCl (aq)

NH₃ (aq)

NaOH (aq)

HCl (aq)

związku, którego wodny roztwór pełnił podczas opisanego doświadczenia funkcję titranta. Związek ten ma wzór .

1112

Matura Maj 2016, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 13. (2 pkt)

Stężenia roztworów Oblicz

Oblicz, ile cm³ wodnego roztworu NaOH o stężeniu 2,0 mol · dm^–3 należy zmieszać z wodą destylowaną, aby otrzymać 200 cm³ roztworu o stężeniu 0,1 mol · dm^–3.

1113

Matura Maj 2016, Poziom podstawowy (Formuła 2007) - Zadanie 13. (1 pkt)

Sole Napisz równanie reakcji Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę

W przemyśle wapno gaszone otrzymuje się w dwuetapowym procesie. Najpierw węglan wapnia poddaje się rozkładowi w temperaturze 1000°C. W wyniku tego procesu otrzymuje się tlenek zwany wapnem palonym, który w procesie gaszenia przekształca się w wapno gaszone.

Uzupełnij poniższy schemat otrzymywania wapna gaszonego z węglanu wapnia. W puste (większe) pola wpisz wzory związków chemicznych. W pole umieszczone nad strzałką oznaczoną numerem 1 wpisz warunki konieczne do przeprowadzenia przemiany, a w pole nad strzałką oznaczoną numerem 2 wpisz wzór drugiego substratu przemiany.

1114

Matura Czerwiec 2016, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 13. (3 pkt)

Sole Napisz równanie reakcji Podaj/zinterpretuj przebieg reakcji

Przeprowadzono doświadczenie, którego przebieg pozwolił na rozróżnienie dwóch wodnych roztworów soli: węglanu sodu i azotanu(V) amonu. Jako odczynniki zastosowano kwas solny i stężony roztwór wodorotlenku sodu. Przebieg doświadczenia zilustrowano na poniższym schemacie.

U wylotu probówki IV dodatkowo umieszczono zwilżony uniwersalny papierek wskaźnikowy.

13.1. (0-1)

Napisz, jakie obserwacje potwierdziły obecność węglanu sodu w probówkach I i III oraz azotanu(V) amonu w probówkach II i IV. W opisie obserwacji dla probówki IV uwzględnij zmianę barwy uniwersalnego papierka wskaźnikowego.

Probówka I:
Probówka II:
Probówka III:
Probówka IV:

13.2. (0-2)

Podaj numery probówek, w których przebiegały reakcje, i napisz w formie jonowej skróconej równania tych procesów.

Numer probówki	Równanie reakcji

1115

Matura Czerwiec 2016, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 13. (1 pkt)

Reakcje utleniania i redukcji - ogólne Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

W celu identyfikacji zawartości dwóch probówek, z których jedna zawierała wodny roztwór wodorotlenku sodu, a druga – wodny roztwór kwasu siarkowego(VI), przeprowadzono doświadczenie. Do obu badanych roztworów dodano wodne roztwory soli: manganianu(VII) potasu i siarczanu(IV) sodu.

Zaznacz poprawne dokończenie zdania.

Podczas przebiegu opisanego doświadczenia

w obu probówkach utlenianiu ulegają jony MnO⁻₄, a redukcji – jony SO²⁻₃.
w obu probówkach utlenianiu ulegają jony SO²⁻₃, a redukcji – jony MnO⁻₄.
w jednej z probówek utlenianiu ulegają jony SO²⁻₃, a redukcji – jony SO²⁻₄.
w jednej z probówek utlenianiu ulegają jony MnO⁻₄, a redukcji – jony SO²⁻₄.

1116

Matura Maj 2016, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 14. (1 pkt)

Miareczkowanie Podaj/wymień

Na podstawie analizy wykresu określ, jaką barwę przyjąłby żółty uniwersalny papierek wskaźnikowy, gdyby podczas przeprowadzanego doświadczenia został on zanurzony w roztworze, do którego dodano: 5 cm³, 10 cm³ oraz 15 cm³ titranta.

Barwa wskaźnika po dodaniu 5 cm³ titranta:
Barwa wskaźnika po dodaniu 10 cm³ titranta:
Barwa wskaźnika po dodaniu 15 cm³ titranta:

1117

Matura Maj 2016, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 14. (1 pkt)

pH Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Wskaźniki kwasowo-zasadowe to związki chemiczne, które przyjmują różne zabarwienia w roztworach o różnych odczynach. Barwa roztworu zależy od formy, w jakiej wskaźnik występuje w roztworze. Dla każdego wskaźnika można określić charakterystyczny zakres pH, w którym następuje zmiana zabarwienia wskaźnika. Poniżej scharakteryzowano trzy wskaźniki kwasowo-zasadowe.

Wskaźnik	Zabarwienie wskaźnika w roztworze o pH		Zakres pH zmiany barwy
oranż metylowy	poniżej 3,1 czerwone	powyżej 4,4 żółte	3,1 – 4,4
czerwień bromofenolowa	poniżej 5,2 żółte	powyżej 6,8 czerwone	5,2 – 6,8
fenoloftaleina	poniżej 8,3 brak zabarwienia	powyżej 10,0 malinowe	8,3 – 10,0

Na podstawie: J. Minczewski, Z. Marczenko: Chemia analityczna. Podstawy teoretyczne i analiza jakościowa, Warszawa 2001.

Oceń, czy poniższe zdanie jest prawdziwe. Odpowiedź uzasadnij.

Oranż metylowy w roztworach o odczynie kwasowym barwi się na czerwono, w roztworach o odczynie obojętnym barwi się na pomarańczowo, a w roztworach o odczynie zasadowym – na żółto.

Zdanie jest .

Uzasadnienie:

1118

Matura Maj 2016, Poziom podstawowy (Formuła 2007) - Zadanie 14. (1 pkt)

Wpływ czynników na przebieg reakcji Podaj/wymień

Energia aktywacji określa wielkość bariery energetycznej, którą muszą pokonać reagujące drobiny, aby doszło do reakcji chemicznej. Im mniejsza jest energia aktywacji dla danej reakcji, tym szybciej zachodzi przemiana. Dużą energię aktywacji reakcji można zmniejszyć, jeżeli wprowadzi się do układu katalizator.
Nadtlenek wodoru ulega reakcji rozkładu według równania:

2H₂O₂ → 2H₂O + O₂

W temperaturze pokojowej szybkość rozkładu H₂O₂ jest mała. W poniższej tabeli podano wartości energii aktywacji reakcji rozkładu H₂O₂ bez udziału katalizatora oraz z udziałem różnych katalizatorów.

Nazwa katalizatora	Energia aktywacji rozkładu H₂O₂ w temperaturze T, kJ ⋅ mol⁻¹
bez katalizatora	75
peroksydaza (enzym)	23
platyna	49
tlenek manganu(IV)	58

Na podstawie: E. A. Moelwyn-Hughes, Physical Chemistry, London, New York, Paris 2012.

Oceń, którego katalizatora spośród wymienionych w informacji należy użyć, aby reakcja rozkładu nadtlenku wodoru w temperaturze T przebiegła z największą szybkością. Napisz nazwę tego katalizatora.

1119

Matura Czerwiec 2016, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 14. (3 pkt)

Miareczkowanie Oblicz

Aby oznaczyć zawartość jonów chlorkowych w wodzie o odczynie obojętnym, 200 cm³ wody miareczkowano roztworem azotanu(V) srebra wobec chromianu(VI) potasu jako wskaźnika (metoda Mohra). Do całkowitego wytrącenia jonów chlorkowych zużyto 16 cm³ roztworu azotanu(V) srebra o stężeniu 0,1 mol · dm⁻³.

Oblicz zawartość jonów chlorkowych w badanej wodzie w mg Cl⁻ w 1 dm³ wody. Oceń, czy badana woda nadaje się do spożycia. Dopuszczalna zawartość jonów chlorkowych w wodzie przeznaczonej do spożycia wynosi 250 mg Cl⁻ w 1 dm³ wody.

Na podstawie: Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 27 listopada 2002 r. w sprawie wymagań, jakim powinny odpowiadać wody powierzchniowe wykorzystywane do zaopatrzenia ludności w wodę przeznaczoną do spożycia, Dz.U. Nr 204 z 2002 r.

1120

Matura Czerwiec 2016, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 14. (1 pkt)

Sole Narysuj/zapisz wzór

Podaj wzór jonów zawierających mangan, które powstają bezpośrednio po dodaniu roztworów obu soli do probówki z roztworem wodorotlenku sodu.